第一节 计量装置定义
定义:为了计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体(包括电能表、电流互感器、电压互感器、二次回路、电能表箱(柜)、计量自动化终端、接线盒等)。
在电力系统中,通常根据电气设备的作用将其分为一次设备和二次设备。一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电气设备,包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等,是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、测量、调节和保护的低压电气设备,包括测量仪表、一次设备的控制、运行情况监视信号以及自动化监控系统、继电保护和安全自动装置、通信设备等。
二次设备之间按一定的功能要求连接在一起所构成的电气回路统称为二次接线或称为二次回路,它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。若测量回路有问题,就将影响计量,少收或多收用户的电费,同时也难以判定电能质量是否合格。因此,二次回路虽非主体,但它在保证电力生产的安全,向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。电力图书馆微信公众号
第二节计量二次回路导线选择
电流和电压互感器二次回路的连接导线宜使用铜质单芯绝缘线,如果使用多股导线时,其连接接头处应烫焊,再使用压接的连接接头。
一、二次回路导线截面的选择
二次回路导线截面的选择,对整个电流二次回路,连接导线截面积应按电流互感器的二次回路计算负荷确定,至少应不小于4.0mm²。对电压二次回路,互感器出线端子至接电能表前接线盒间的连接导线截面应按机械可靠性及允许的电压降计算确定,至少应不小于2.5mm²。
导线截面积是包含绝缘面积还是铜芯面积呢?比如2.5平方的导线截面积是导线外径的面积,还是去掉绝缘层后铜芯的尽面积呢?是纯导电部分的面积。
电压互感器的二次回路导线压降正比于线路阻抗和负载电流。电流互感器的二次回路如果用1平方的导线,可能会由于载流能力不足而导致二次回路出现问题,从而影响测量。如果电流互感器二次回路的导线过细,可能会造成二次侧断开,那么就很危险了。电流互感器的二次一般都用4.0㎜以上线径的铜导线。因为电流互感器二次侧一般都是1-5A的,而特殊情况下导线中有可能会流过大电流,比如说负载侧过电流,会导致电流互感器二次电流升高。所以一般都选大一点截面积的导线,以便减
图1虽然选用了铜线,但多股软铜线在接线处压紧螺栓的压力下容易产生断股,使导线有效截面积变小,从而加大回路电阻,造成计量误差增加。
三、以不同的颜色区分各相导线
互感器二次回路导线(包括电缆芯线)各相必须以不同的颜色进行区分,应清楚分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标的区分,即A相-黄色,B相-绿色,C相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(PC线)必须用黄绿双色导线。为便于安装、运行和维护,在计量装置二次回路中的各相所有设备间的连线都宜采用色线区分。我们看到色线后,就能判别这一回路的相别性质而便于维护和检修。
第二章 互感器二次回路接线安装
第一节 按图施工、接线正确
一、互感器二次回路导线均应加装与图纸相符的端子编号
为便于安装、运行和维护,在二次回路中的所有设备间的连线都要进行编号,这就是二次回路端子编号。编号一般采用数字或数字与字母的组合,它表明了回路的性质和用途。凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的,都要按回路原则进行编号,编号套的标志应正确、清晰,不褪色。因此在二次回路接线图中,我们看到端子编号后,就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。
由于电压互感器的结构和检定时误差的调整,都是在正相序条件下确定的,若逆相序运行,将产生相序附加误差。因此导线排列顺序应按正相序(即A、B、C 相为自左向右或自上向下)排列。相序接反了,对计量是有影响的。点击领取>>2022版电力行业规范合集(114册)~2022年12月最新整理~
图2-1
二、所有电流互感器的二次接线均应采用分相接线方式。
分相接法是指各相电流互感器分别单独与电能表对应的电流线路连接。采用分相接法虽然会增加二次回路的电缆芯数,但可减少错误接线的几率,提高测量的可靠性和准确度,并给现场检验电能表和检查错误接线带来方便,是接线方式的首选。DL/T448 2000《电能计量装置技术管理规程》中将这种方式列为标准接线方式。
完全星型接法是指在三相四线电路中各相电流互感器的二次回路按Y型方式接线,当三相负载不平衡时,公共线有电流流过。如果公共线断开就会产生计量误差,因此公共线不允许断开。
所有计费用电流互感器的二次接线应采用分相连接方式。非计费用电流互感器可以采用星型(或不完全星型)接线方式。
三、经电流互感器接入的低压三相四线电能表,其电压引入线应单独接入
经电流互感器接入的低压三相四线电能表,其电压引入线应单独接入,不得与电流线共用,电压引入线的另一端应接在电流互感器一次电源侧,并在电源侧母线上另行引出,禁止在母线连接螺丝处引出。
与电流线共用将可能导致电能表失压,不能正确计量。因经低压电流互感器的二次回路的负荷电压与一次回路电源电压是不相符的。
母线上的电压互感器是同一母线上的所有电气元件的公用设备。为了减少联系电缆,就设置了电压小母线。电压互感器的二次引出端最终引到电压小母线上,而这组母线上的各电气元件所需的二次电压都在电压小母线上取得。
电压引入线与电流互感器一次电源应同时切合。电压引入线与电流互感器一次电源应同时切合;投切不一致,可能导致电能表失压,计量不准确。同时切合可以减少计量差错和用户窃电的可能。
四、案例:
某一新建10kV开关站在投运当天测相序环节,发现接入电压相序错误,接入电能表的电压相序为CBA。
(一)案例分析
经现场排查电度表屏顶端小母线引至屏内电能表的电压线未分相色,小母线处ABC三相电压线分别接入到电能表CBA端口处,安装单位在施工过程中粗心大意,未进行相序核对,是造成电压相序错误的根本原因。
现场投运电能表、互感器及计量二次回路接线情况应与设计竣工图一致,接入电能表电压应为正相序,各相电流、电压应对应。施工人员应熟练掌握二次回路的接线工艺和技术。
(二)防范措施
1、规范计量装置安装、验收流程,现场认真核对更换的计量装置回路接线、相序是否正确,并正确记录在工作单和录入营销系统,确保更换计量装置正确无误。
2、现场人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。在计量二次回路接线中,二次线以黄、绿、红三种颜色来区别a、b、c三相的相别。
3、加强计量班员工业务培训,增强责任心,认真做好计量装置验收工作,杜绝隐患存在。
第二节 电气连接可靠、接触良好
一、二次回路应从输出端子直接接至试验接线盒,不能有断开点
电压、电流二次回路应从输出端子直接接至试验接线盒,不能有断开点。中间不得有任何辅助接点、接头或其他连接端子。电能计量用二次回路上不得接入任何与计量无关的设备。
根据电能计量装置管理规程要求,电能计量装置应采用专用的二次回路,回路中不应该连接其他与电能计量无关的设备。因为熔断器、切换开关及导线接头存在较大的接触电阻,且常随接触的紧密度和接触面是否洁净而有变化,尤其当运行期较长时,阻值都有增加,使计量准确性得不到保证。
电压互感器二次回路中含有接线盒、开关、电缆和端子等元件,当该回路中通过电流时,就会产生压降(即电压互感器二次回路线路压降,简称“二次压降”),根据欧姆定律,我们知道,电压互感器二次压降等于二次回路阻抗和该回路中电流的乘积。如果要搞清电压互感器二次压降的产生机理,就应从电压互感器二次回路阻抗和电流特性入手。从定性角度可以说,电压互感器二次回路的总阻抗是变化的,而且这种变化具有随机性。电压互感器的二次回路内通过的电流也是变化的,且具有一定的随机性。
采用专用计量回路:包括专用的电压互感器二次计量绕组,避免继电保护、测量回路对计量回路的影响;采用专用的计量二次电缆及专用的开关、熔断器、接线端子等。采用此措施可从设备配置的角度减少了电压互感器二次回路电压降,但由于还存在开关、熔断器、接线端子等没备,因它们的接触电阻较大造成的PT二次压降较大,难于满足《电能计量装置技术管理规程》,对I、II类用于贸易的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2%的要求。
实际应用中,可能存在电能计量装置电流二次回路串接电流表的情况,那是由于原先TA二次绕组数量不足,仅有一组或两组TA二次绕组,将保护、测量和计量公用一组TA二次绕组所致,在改造时将此接线方式更正。点击领取>>2022版电力行业规范合集(114册)~2022年12月最新整理~
二、电流回路、电压回路压接的金属部分长度应为25~30mm
回路压接的金属部分长度应为25~30mm,主要是保证足够的接触面,同时减少裸露带电金属部分,确保接线柱的两个螺钉均能牢靠压住铜芯且不外露。由于安装时接线工艺的问题,接线触点压接到绝缘层而金属部分没有完全接触会导致导线虚接,因此,剥线时应剥至合理的金属长度,压接触点时检查是否有效压倒金属部分。既要紧固导线又不能压断接线。
第五章 总结
为规范互感器二次回路的安装,应注意以下几点:
1.选择合适的二次回路导线
2.按图施工、接线正确
3.电气连接可靠、接触良好
4.配线整齐美观
5.导线无损伤、绝缘良好
为保证计量精度、减少不必要的电能损失,除正常校核表计、互感器外,还应将影响计量的细节问题纳入计量体系统进行管理,针对细节问题进行针对性地解决。
加强对接线端子工艺的检查,对锈蚀接线端子及时进行更换与处理,计量回路二次导线应选择单股硬铜线,二次导线的截面积必须符合要求,以降低在导线上的电压损失和电流损失。二次回路导线的长度接线工艺一般要求横平竖直,尽可能短,并最好采用有色相线,这样既方便安装,减少接线差错,又可方便平时的计量安全普查,杜绝差错发生。点击领取>>2022版电力行业规范合集(114册)~2022年12月最新整理~
审核编辑 :李倩
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